DE2945565A1 - Anode fuer eine hochtemperatur-brennstoffzelle, hochtemperatur-brennstoffzelle mit einer derartigen anode und verfahren zur herstellung der anode - Google Patents

Anode fuer eine hochtemperatur-brennstoffzelle, hochtemperatur-brennstoffzelle mit einer derartigen anode und verfahren zur herstellung der anode

Info

Publication number
DE2945565A1
DE2945565A1 DE19792945565 DE2945565A DE2945565A1 DE 2945565 A1 DE2945565 A1 DE 2945565A1 DE 19792945565 DE19792945565 DE 19792945565 DE 2945565 A DE2945565 A DE 2945565A DE 2945565 A1 DE2945565 A1 DE 2945565A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
fuel cell
anode
temperature fuel
cell according
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19792945565
Other languages
English (en)
Other versions
DE2945565C2 (de
Inventor
Rafael Alfonso Donado
Leonard George Marianowski
Hansraj Champshi Maru
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GTI Energy
Original Assignee
Institute of Gas Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institute of Gas Technology filed Critical Institute of Gas Technology
Publication of DE2945565A1 publication Critical patent/DE2945565A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2945565C2 publication Critical patent/DE2945565C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8605—Porous electrodes
    • H01M4/8621—Porous electrodes containing only metallic or ceramic material, e.g. made by sintering or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M8/141—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers
    • H01M8/142—Fuel cells with fused electrolytes the anode and the cathode being gas-permeable electrodes or electrode layers with matrix-supported or semi-solid matrix-reinforced electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M2004/8678—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells characterised by the polarity
    • H01M2004/8684—Negative electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
    • H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2300/00—Electrolytes
    • H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
    • H01M2300/0048—Molten electrolytes used at high temperature
    • H01M2300/0051—Carbonates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/8647—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells consisting of more than one material, e.g. consisting of composites
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

A 3766 --- -7- November 1979
vo/poe
Institute of
Gas Technology
3424 South State Street
Chicago, Illin. 60616 U.S.A.
- 1
Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einer derartigen Anode und Verfahren zur Herstellung der Anode
Die Erfindung betrifft eine Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze, die eine verbesserte Oberflächenstabilität für einen Betriebstemperaturbereich von etwa 5000C bis eta 7000C aufweist, eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle, die mit einer derartigen Anode aufgebaut ist und ein Verfahren zur Herstellung dieser Anode.
Brennstoffzellen mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze enthalten im allgemeinen zwei Elektroden mit ihren zugeordneten Stromkollektoren, eine Anode und eine Kathode, sowie eine Elektrolytplatte, die mit beiden Elektroden in Kontakt steht, und ein Zellengehäuse, das die Bauteile der Brennstoffzelle zusammenhält. Bei den üblichen Betriebsbedingungen im Temperaturbereich von etwa 5000C bis etwa 7000C
030022/0656
bildet die gesamte Elektrolytplatte, die Karbonate und das inerte Trägermaterial eine Paste und daher sind diese Diaphragma-Elektrolyte als Pasten-Elektrolyte bekannt. Der Elektrolyt steht in direktem Kontakt mit den Elektroden, an denen drei Phasenreaktionen (Gas-Elektrolyt-Elektrode) stattfinden. Der Wasserstoff wird im Bereich der Anode zur Erzeugung von Wasser, Kohlendioxyd und Elektronen verbraucht. Die Elektronen fließen durch den externen Stromkreis zur Kathode und erzeugen den gewünschten Stromfluß. An der Anode muß ein genügender Einlaß für das reagierende Gas, ein ausreichender Auslaß für die entstehenden Reaktionsprodukte und ein guter Abfluß für die erzeugten Elektronen bestehen. Um einen stabilen Betriebsablauf zu erhalten, müssen sowohl die Auslegung, als auch die Eigenschaften des Elektrolyt und der Elektrode an den Gas-Elektrolyt-Elektrode-Ubergängen optimiert und stabilisiert werden.
Verbesserte Elektrolyte für Brennstoffzellen sind in der US-PS 40 79 171 beschrieben. Diese Elektrolyte enthalten etwa 50 bis 70 Gewichtsprozente Karbonate in einem großflächigen inerten Trägerteil. Mit derartigen Elektrolyten gemäß dem US-Patent wird über einen großen Zeitraum eine hohe Leistungsdichte erreicht. Das Problem des Verlustes der Leistungsfähigkeit in Abhängigkeit von der Betriebszeit, welcher durch die Instabilität der Anode verursacht ist, wurde von den Erfindern erkannt.
Bei den bekannten Brennstoffzellen wurden poröse Anoden aus Kobalt und Nickel verwendet. Poröse Anoden dieser Art können auf verschiedene Art der Metallpulver-Metallurgie hergestellt werden, um einen rohen Preßkörper mit Freistellen zwischen den Partikeln zu bilden. Diese Freistel-
030022/0656
len bilden miteinander verbundene Porenkanäle durch den Preßkörper. Der rohe Preßkörper wird dann durch Erwärmen auf Temperaturen, die größer als 70 % der Schmelzpunkttemperatur sind. Damit lassen sich Anoden mit Porenkanälen über die gesamte Struktur erzeugen. Der Verlust an Ausgangsleistung einer Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze schon nach einigen hundert Betriebsstunden wurde bei porösen Kobalt- und Nickelanoden beobachtet. Der Verlust an Ausgangsleistung einer derartigen Brennstoffzelle scheint mit dem Verlust an Oberfläche der porösen Anode zusammenzuhängen. Daher wird unter Stabilität in diesem Zusammenhang die Aufrechterhaltung der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle und der Anodenoberfläche verstanden.
Es wurden schon verschiedene Verfahren zur Erhöhung der Porösität von Elektrodenmaterial erprobt. Ein Verfahren besteht darin, in das Elektrodenmaterial ein alkalilösbares Material, z.B. Aluminium, Silizium oder Bor, einzuarbeiten, welches aus dem Ausgangselektrodenmaterial herausgelöst wird, wie die US-PSn 3 359 099 und 3 414 438 zeigen. Elektroden, die nach diesen Patenten hergestellt werden, haben wohl eine größere Anfangsporösität, sie haben jedoch unter den Betriebsbedingungen einer Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze dieselbe Langzeitinstabilität wie normal hergestellte poröse Anoden aus Nikkei oder Kobalt.
Andere Versuche zur Herstellung von Elektroden mit großer Oberfläche für Brennstoffzellen mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze haben Metallfaserdochte für die Elektroden verwendet, wie in der US-PS 3 826 686 beschrieben ist.
030022/0656
A 3766 - A "--■ "· -: · - "
Es ist aus der allgemeinen Pulver-Metallurgie bekannt, einen kritischen Anteil von inerten dispersoiden Partikeln bestimmter Größe in das Grundmetall einzuarbeiten, um ein poröses Sintermetall für Flüssigkeitsverteiler und Filter herzustellen, wie die US-PS 3 397 968 zeigt. Dieses Patent lehr, daß die gesinterten Artikel, die mit den inerten dispersoiden Partikeln hergestellt werden, in ihren Abmessungen stabil sind, was Gesamtform und Größe betrifft.
Die belgische Patentschrift 849 639 zeigt die Verwendung von leitenden dispersoiden Partikeln aus Chrom, Molybdän, Wolfram und Mischungen daraus, um eine thermisch stabile gesinterte poröse Metallstruktur zu erzeugen. Derartige Metallstrukturen werden für Hochtemperatur-Heizelemente, leitende Metallgitter, Batterien und leitende Elemente für elektrostatische Ausscheidung eingesetzt.
Die technischen Lehren dieser Patente beziehen sich nicht auf Anoden für Brennstoffzellen und insbesondere nicht auf die Stabilität der Oberfläche unter den Betriebsbedingungen einer Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze. Die Kombination von Nickel mit feinstverteiltem Magnesium- oder Kalziumoxyd, wie sie zur Erzeugung von Stabilität in allen Dimensionen sowohl in der US-PS 3 397 968 als auch in dem Artikel "Sintering of Metal Powder Compacts Containing Ceramic Oxides" von M.H. Tikkauen, B.O. Rosell und 0. Wiberg in "Powder Metallurgy, No. 10, Seiten 49 - 60 (1962) aufgezeigt ist, führt nicht zu geeignetem porösem Anodenmaterial mit Oberflächenstabilität, wie es für eine Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze erforderlich ist, um eine möglichst konstante Ausgangsleistung über einen sehr großen Zeitraum in der Größenordnung von mehreren tausend Stunden zu erhalten.
0 3 0 0 2 2/0656
A 3766 - £ - ■:. .:. :
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die beim Einsatz in der Brennstoffzelle eine stabile Oberfläche beibehält und so die Voraussetzungen für eine hohe Leistungsdichte beim Betrieb über einen sehr großen Zeitraum aufweist.
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die Anode etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogene Gewichtsprozente eines oberflächenstabilisierenden Zusatzmittels aus der Gruppe Chrom, Zirkonium und Aluminium in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalζ und Mischungen hieraus enthält und daß der Rest im wesentlichen aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus besteht.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle so auszulegen, daß sie eine annähernd konstante Ausgangsleistung über einen sehr großen Zeitraum abgibt. Dies wird dadurch erreicht, daß die poröse Anode eine bei den Betriebsbedingungen stabilisierte Oberfläche mit etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogenen Gewichtsprozenten eines oberflächenstabilisierenden Zusatzmittels aufweist, wobei dieses Zusatzmittel aus der Gruppe Chrom, Zirkonium, Aluminium, in der Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus gewählt ist und daß der Rest im wesentlichen aus einem Metall der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus besteht.
Schließlich ist es noch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Anoden für derartige Hochtemperatur-Brennstoffzellen anzugeben. Dieses Verfahren ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß etwa
030022/0656
A 3766 - $
0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogene Gewichtsprozente eines stabilisierenden Pulvers aus der Gruppe Chrom, Zirkonium, Aluminium in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus und dem Rest Metallpulver aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus vermischt werden, daß die Mischung zu einem rohen Preßkörper mit miteinander verbundenen Freistellen zwischen den Partikeln, die Porenkanäle durch den Preßkörper hindurch bilden, verpreßt wird, wobei die Porenkanäle in der Größe so bemessen sind, daß eine mittlere Porengröße von etwa 2 μ bis etwa 20 μ in der Anode erzeugt wird, und daß der rohe Preßkörper bei Temperaturen gesintert wird, die größer als etwa 70 % der Schmelztemperatur des Metallpulvers ist.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine graphische Darstellung mit der Abhängigkeit der Anodenoberfläche von der Betriebszeit bei den Betriebsbedingungen einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle für konventionelle Anoden und Anoden nach der Erfindung,
Figur 2 eine graphische Darstellung mit der Abhängigkeit der Ausgangsleistung von der Betriebszeit einer Brennstoffzelle mit konventioneller und erfindungsgemäßer Anode,
Figur 3 eine Mikrophotographie einer Anode aus 90 % Nickel und 10 % Chrom bei den Betriebsbedingungen einer Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze,
030022/0656
Figur 4 eine Mikrophotographie der Anode nach Figur 3 nach 50 Betriebsstunden bei 650° C,
Figur 5 eine Mikrophotographie der Anode nach Figur 3 nach 500 Betriebsstunden bei 650° C,
Figur 6 eine Mikrophotographie der Anode nach Figur 3 nach 3000 Betriebsstunden bei 650° C und
Figur 7 eine graphische Darstellung der Abhängigkeit der mittleren Porengröße einer Anode aus 90 % Nickel und 10 % Chrom von der Betriebszeit der Brennstoffzelle.
Die porösen Anoden von Brennstoffzellen mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze nach der Erfindung enthalten etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogene Gewichtsprozente eines stabilisierenden Zusatzmittels, welches aus der Gruppe Chrom, Zirkonium und Aluminium, als Metall, als
Oxyd oder als Alkalimetallsalz oder Mischungen daraus ausgewählt ist. Der Rest der Anode besteht im wesentlichen aus Metall der Gruppe Nickel, Kobalt oder Mischungen daraus. Es wird bevorzugt ein stabilisierendes Zusatzmittel mit etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozenten bezogen auf das Metall verwendet. Die porösen Anoden nach dieser Erfindung eignen sich besonders für Brennstoffzellen der in der US-PS 4 079 171 beschriebenen Art. Derartige Brennstoffzellen haben ein aus zwei oder drei Stoffen gebildetes Elektrolyt aus Lithium- und Natrium- und/oder Kaliumkarbonat und sind für die Verwendung in Brennstoffzellen nach der Erfindung geeignet. Bei derartigen Brennstoffzellen werden unter den gegebenen Betriebsbedingungen die Alkalimetall-
030022/0656
A 3766 - gr - -:..:.; .
salze Lithiumchromit LiCrO2, Lithiumaluminat LiAlO2 und Lithiumzirkonat Li2ZrO3 bevorzugt.
Die Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze nach der Erfindung besteht aus einer Anode und einer Kathode mit den zugeordneten Stromkollektoren, einer Elektrolytplatte, die mit der Anode und der Kathode in Verbindung steht, und einem Zellengehäuse, welches die Bauteile der Brennstoffzelle zusammenhält. Die Elektrolytplatte besteht aus Alkalimetallkarbonaten und einem inerten Trägermaterial, welches bei den Betriebstemperaturen von etwa 500 bis etwa 700 0C eine Paste bildet, die in direktem Kontakt mit einer porösen Anode steht. Die verbesserte Brennstoffzelle nach der Erfindung hat eine poröse Anode mit etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogenen Gewichtsprozenten eines stabilisierenden Zusatzmittels aus der Gruppe Chrom, Zirkonium und Aluminium in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus. Der Rest ist im wesentlichen ein Metall, das aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen hieraus ausgewählt ist.
Bei den Betriebsbedingungen der Brennstoffzelle bilden die die Anode stabilisierenden Zusatzmittel Oxyde und in der Alkalimetallkarbonat-Umgebung Alkalimetallsalze. Vorzugs- · weise wird Lithiumsalz gebildet. Es hat sich gezeigt, daß trotz Oxydation und Alkalimetallbildung die stabilisierenden Zusatzmittel nach der Erfindung nicht von der Anode abwandern. Nach großer Betriebsdauer der Brennstoffzelle waren immer noch über 90 Gewichtsprozente des stabilisierenden Zusatzmittels an der Anode vorhanden. Die stabilisierenden Zusatzmittel werden der Anode sowohl in Form von Metall, als auch in der Form von Oxyden zugefügt. Um wäh-
030022/0656
A 3766 - /* ■-* ' ■
rend des Betriebes unerwünschte Verluste an aktivem Karbonat zu vermeiden, werden die stabilisierenden Zusatzmittel vorzugsweise als Lithiumsalz zugefügt oder die stabilisierenden Zusatzmittel werden vor Inbetriebnahme der Brennstoffzelle in ihre Lithiumsalze umgewandelt.
Figur 1 zeigt die Änderungen der Anodenoberfläche als Funktion der Zeit bei beschleunigtem Brenntest bei 750° C - mit Ausnahme des mit 650° C gekennzeichneten Tests - der in einer Gas-Brennstoffzelle mit Wasserstoff, Kohlendioxyd und Wasserdampf abläuft. Die Ergebnisse bei einer Anode aus 90 Gewichtsprozenten Nickel und 10 Gewichtsprozenten Chrom gemäß der Erfindung, die in einer Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze eingesetzt ist, und bei 650° C betrieben wird, werden außerdem in Figur 1 dargestellt. Aus Figur 1 ist zu ersehen, daß die beschleunigten Brenntests auch im Bezug auf die Oberflächenänderungen des Anodenmaterials, so wie es in Brennstoffzellen mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze verwendet wird, Gültigkeit haben.
Es hat sich gezeigt, daß in der Umgebung der Brennstoffzelle die Oberflächenänderung zeitlich etwas verzögert ist. Figur 1 zeigt den Oberflächenbereich von konventionellen porösen Nickel- und Kobaltanoden mit gestrichelten Linien. Man sieht, daß bei konventionellen Anoden ohne stabilisierende Zusatzmittel die Oberflächenbereiche um den Faktor 3 bis 4 abnehmen. Sowohl poröse Kobalt, als auch Nickelanoden, die als stabilisierende Zusatzmittel Chrom und Zirkonium enthalten, zeigen kleinere zeitliche Änderung im Oberflächenbereich.
030022/0656
A 3766 - 7Λ. . r1 .;. ;. ;
Figur 2 zeigt die Ausgangsleistungen von Brennstoffzellen in Abhängigkeit von der Betriebszeit bei einer Betriebstemperatur von 650° C, wobei ein aus zwei Stoffen bestehender eutektischer Elektrolyt aus Lithiumkarbonat und Kaliumkarbonat, ein Lithiumaluminat-Träger und eine Nickeloxydkathode zugrundegelegt ist. Die Brennstoffzellen sind mit Ausnahme der Anoden gleich aufgebaut. Die ausgezogenen Linien zeigen Brennstoffzellen nach der Erfindung, die gestrichelte Linie eine Brennstoffzelle mit konventioneller poröser Anode aus Kobalt. Figur 2 zeigt die Ausgangsleistungen der Brennstoffzellen in Abhängigkeit von der Betriebszeit bei verschiedenen Anoden. Die Kurve für eine Brennstoffzelle mit einer porösen Anode aus Kobalt und keinem stabilisierenden Zusatzmittel ist als Durchschnitt aus zwei Brennstoffzellen ermittelt. Die Kurven mit Zusatzmitteln aus Aluminium und Zirkonium geben ebenfalls Mittelwerte aus zwei Zellen an. Die Kurve mit einem stabilisierenden Zusatzmittel aus Chrom ist als Mittel aus drei Brennstoffzellen ermittelt. Die stabilisierte Ausgangsleistung einer Brennstoffzelle mit Anoden nach der Erfindung ist aus Figur 2 deutlich erkennbar.
Figuren 3 bis 6 zeigen Mikrophotographien, welche die Strukturänderungen einer Anode nach der Erfindung mit 10 Gewichts-Prozenten Chrom als Zusatzmittel und 90 Gewichtsprozenten Nickel aufzeigen. Die Vergrößerungsfaktoren und die Größenangabe unterhalb der Figur 3 sind für alle Mikrophotographien gleich gewählt. Figur 3 zeigt die Anodenstruktur vor der Hitze- und der Elektrolyteinwirkung. Die Figuren 4, 5 und 6 zeigen dasselbe Anodenmaterial nach 50, 500 und 3000 Betriebsstunden bei gleichbleibender Temperatur von 650° C in einer elektrolytischen Umgebung von H2-CO2-HaO-Brenngas.
030022/0656
A 3766 - Μ" - -:- :- -
* 2QA5565
Figuren 3 bis 6 zeigen das Fehlen von Anhäufungen und Teilchenwachstum und veranschaulichen die Folge der Oberflächen-Änderungen, wie sie auch bei tatsächlichen Brennstoffzellen-Versuchen beobachtet wurden, wo nur die Anfangs- und die Endstrukturen betrachtet werden können. Die Folge zeigt die Entwicklung der Porösität oder Aushöhlung in der Nickelkörnung und bestätigt, daß die in Figur 2 gezeigte Ausgangsleistung der Brennstoffzelle den in Figur 1 gezeigten Oberflächenbereichen entspricht. Figuren 3 bis 6 zeigen, daß die stabilisierten Anoden nach der Erfindung bei den gegebenen Betriebsbedingungen der Brennstoffzelle einen größeren Oberflächenbereich beibehalten.
Es ist außerdem erwünscht, eine optimale Porösität und Porengröße der Anodenstruktur zu erhalten, um für einen großen Zeitraum eine hohe und stabilisierte Ausgangsleistung der Brennstoffzelle zu bekommen. Es hat sich gezeigt, daß ein mittlerer Porendurchmesser von etwa 2 μ bis etwa 20 μ geeignet ist. Versuche haben gezeigt, daß die mittlere Porengröße einer mit 10 Gewichtsprozenten Chrom stabilisierten Nickel-Anode nach der Erfindung nach etwa 15000 Betriebsstunden um etwa 33 % reduziert wurde. Figur 7 zeigt Ergebnisse dieser Versuche und die Stabilität des mittleren Porendurchmessers einer Anode nach der Erfindung in Abhängigkeit der Betriebsdauer einer Brennstoffzelle.
Es hat sich erwiesen, daß etwa die Hälfte des gesamten Verfalls der Ausgangsleistung der Brennstoffzelle sowohl bei Brennstoffzellen mit 3 cm2 als auch mit 100 cm2 auf den Anstieg der ohmischen Verluste zurückzuführen ist, die durch die Karbonatverluste des Elektrolyt bedingt sind. Diese Karbonatverluste werden durch das Lithiumkarbonat im Elektrolyt
030022/065β
A 3766 - tt.--·'.': '■ ■
So
verursacht/ das mit dem metallstabilisierenden Zusatzmittel in der Anode reagiert und Lithiummetallsalz bildet. Es ist daher eine bevorzugte Ausbildung der Erfindung das metallstabilisierende Mittel mit dem Lithiumkarbonat reagieren zu lassen, bevor es der Anode zugefügt oder bevor die Anode in die Brennstoffzelle eingesetzt wird.
Die porösen Anoden nach der Erfindung können durch Mischung von etwa 0,5 bis etwa 20 Gewichtsprozenten eines stabilisierenden Pulvers aus der Gruppe Chrom, Zirkonium, Aluminium, in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus, sowie dem Rest aus einem Metallpulver mit einer Korngröße von etwa 0,1 μ bis etwa 200 μ der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus hergestellt werden. Die Mischung wird zu einem rohen Preßkörper mit Freistellen zwischen den Partikeln zusammengepreßt, wobei die Freistellen untereinander verbundene Porenkanäle durch den Preßkörper bilden. Die Porenkanäle sind durch den Preßdruck bestimmt, der zur Erzeugung einer mittleren Porengröße von etwa 2 μ bis etwa 20 μ in der Sinter-Anode erforderlich ist. Das Sintern des rohen Preßkörpers erfolgt bei Temperaturen von mehr als 70 % des Schmelzpunktes des Metallpulvers. Es hat sich gezeigt, daß die Zugabe von etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozenten Tonerde zu der Mischung eine Dispersion des stabilisierenden Zusatzmittels durch das Metallpulver hindurch bewirkt, was zu einer gleichmäßigen Anodenstruktur führt. Das Tonerdepulver sollte eine geringe Fülldichte und eine große Oberfläche aufweisen. Degussa-C-Aluminium ist dafür geeignet.
Die Erfindung wurde vorstehend an bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, wobei viele Einzelheiten zum Zwecke
030022/0656
A 3766 - 3d. : -: .:. ~ \
29/»Β565
der Erläuterung vorausgesetzt wurden. Für den Fachmann auf dem vorliegenden Sachgebiet ist es jedoch naheliegend, die Erfindung auch auf andere Ausführungsbeispiele zu übertragen und bestimmte Einzelheiten beachtlich abzuwandeln, ohne das Grundprinzip der Erfindung zu verlassen.
030022/065S

Claims (37)

  1. Ansprüche:
    Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze, die eine verbesserte Oberflächenstabilität für einen Betriebstemperaturbereich von etwa 5000C bis etwa 7000C aufweist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sie etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogene Gewichtsprozente eines oberflächenstabilisierenden Zusatzmittels aus der Gruppe Chrom, Zirkonium und Aluminium in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus enthält und daß der Rest im wesentlichen aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus besteht.
  2. 2. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmittel in einem Anteil von etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozente enthalten ist.
  3. 3. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Chrom ist.
  4. 4. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Chrom im wesentlichen in der Form von Lithiumchromit vorliegt.
    030022/065*
    ORIGINAL INSPECTED
    A 3766 - 2 ν.' .: :. :
  5. 5. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Zirkonium ist. 5
  6. 6. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zirkonium im wesentlichen in der Form von Lithiumzirkonat vorliegt.
  7. 7. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Aluminium ist.
  8. 8. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Aluminium im wesentlichen in der Form von Lithiumaluminat vorliegt.
  9. 9. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß sie zusätzlich etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozente Tonerde-Dispergierungsmittel enthält, das beim Betrieb der Brennstoffzelle in Alkalimetallaluminat umgewandelt wird.
  10. 10. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach anspruch 9,
    030022/065S
    dadurch gekennzeichnet,
    daß dieses stabilisierende Mittel mit etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozente vorliegt.
  11. 11. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Chrom ist.
  12. 12. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Chrom im wesentlichen in der Form von Lithium-
    chromit vorliegt.
    15
  13. 13. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Zirkonium ist. 20
  14. 14. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Zirkonium im wesentlichen in der Form von Lithiumzirkonat vorliegt.
  15. 15. Hochtemperatur-Brennstoffzelle mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze, bestehend aus einer Anode und einer Kathode mit ihren zugeordneten Stromkollektoren, einer Elektrolytplatte, die mit der Anode und der Kathode in Kontakt steht, und einem Zellengehäuse, das die Bauteile der Brennstoffzelle zusammenhält,
    030022/0658
    wobei die Elektrolytplatte Alkalimetallcarbonate und ein inertes Trägermaterial enthält und bei Temperaturen von etwa 5000C bis etwa 7000C eine Paste bildet, die mit einer porösen Anode in direktem Kontakt steht, dadurch gekennzeichnet,
    daß die poröse Anode eine bei den Betriebsbedingungen stabilisierte Oberfläche mit etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogenen Gewichtsprozenten eines oberflächenstabilisierenden Zusatzmittels aufweist, wobei die- ses Zusatzmittel aus der Gruppe Chrom, Zirkonium, Aluminium, in der Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus gewählt ist und daß der Rest im wesentlichen aus einem Metall der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus besteht.
  16. 16. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Alkalimetallkarbonate aus zwei Stoffen Lithium und Natriumkarbonat oder Lithium und Kaliumkarbonat bzw. drei Stoffen Lithium, Natrium- und Kaliumkarbonat bestehen.
  17. 17. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmittel mit einem Anteil von etwa 1 bis etwa 10 Gewichtsprozenten vorliegt.
  18. 18. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet,
    daß das stabilisierende Zusatzmetall Chrom ist.
  19. 19. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
    030022/0656
    daß das Chrom im wesentlichen in der Form von Lithiumchromit vorliegt.
  20. 20. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Zusatzmetall Zirkonium ist.
  21. 21. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkonium im wesentlichen in der Form von Lithiumzirkonat vorliegt.
  22. 22. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Zusatzmetall Aluminium ist.
  23. 23. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das Aluminium im wesentlichen in der Form von Lithiumaluminat vorliegt.
  24. 24. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalimetallkarbonate zusätzlich etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozente Tonerde-Dispersierungsmittel enthalten, das beim Betrieb der Brennstoffzelle in Alkalimetallaluminat umgewandelt wird.
  25. 25. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Mittel mit etwa 1 bis etwa Gewichtsprozente vorliegt.
    030022/065S
  26. 26. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Zusatzmetall Chrom ist.
  27. 27. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Chrom im wesentlichen in der Form von Lithiumchromit vorliegt.
  28. 28. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das stabilisierende Zusatzmetall Zirkonium ist.
  29. 29. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß das Zirkonium im wesentlichen in der Form von Lithiumzirkonat vorliegt.
  30. 30. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß über 90° Gewichtsprozente des stabilisierenden Zusatzmittels über eine große Betriebsdauer in der Anode der Brennstoffzelle verbleiben.
  31. 31. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anode der Brennstoffzelle über eine große Betriebsdauer eine im wesentlichen konstante Oberflächenstruktur aufweist.
  32. 32. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
    030022/0658
    A 3766 - 7-: - -" ■:..·. :
  33. 33. Verfahren zur Herstellung einer porösen Anode mit einer mittleren Porengröße von etwa 2 μ bis etwa 20 μ für Hochtemperatur-Brennstoffzellen mit einem Elektrolyt aus Karbonatschmelze,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß etwa 0,5 bis etwa 20 auf das Metall bezogene Gewichtsprozente eines stabilisierenden Pulvers aus der Gruppe Chrom, Zirkonium, Aluminium in Form von Metall, Oxyd oder Alkalimetallsalz und Mischungen hieraus und dem RestMetallpulver aus der Gruppe Nickel, Kobalt und Mischungen daraus vermischt werden, daß die Mischung zu einem rohen Preßkörper mit miteinander verbundenen Freistellen zwischen den Partikeln, die Porenkanäle durch den Preßkörper hindurch bilden, verpreßt wird, wobei die Porenkanäle in der Größe so bemessen sind, daß eine mittlere Porengröße von etwa 2 μ bis etwa 20 μ in der Anode erzeugt wird, und daß der rohe Preßkörper bei Temperaturen gesintert wird, die größer als etwa 70 % der Schmelztemperatür des Metallpulvers ist.
  34. 34. Verfahren nach Anspruch 33,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Mischung etwa 0,5 bis etwa 5 Gewichtsprozente Tonerde-Dispergierungsmittel zugefügt wird, um eine Dispersion des stabilisierenden Mittels durch das gesamte Metallpulver zu erreichen.
  35. 35. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der mittlere Porendurchmesser etwa 2 μ bis etwa 20 )i beträgt.
    030022/0656
  36. 36. Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberfläche der Anode nach mindestens 1000 Betriebsstunden bei etwa 6500C bis etwa 7500C auf ungefähr 0,09 bis 0,15 m2/g gehalten bleibt.
  37. 37. Hochtemperatur-Brennstoffzelle nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Oberfläche der Anode nach mindestens 1000 Betriebsstunden bei etwa 6500C bis etwa 7500C auf ungefähr 0,09 bis 0,15 m2/g gehalten bleibt.
    030022/0658
DE2945565A 1978-11-20 1979-11-10 Poröse Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle Expired DE2945565C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/962,017 US4247604A (en) 1978-11-20 1978-11-20 Carbonate fuel cell anodes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2945565A1 true DE2945565A1 (de) 1980-05-29
DE2945565C2 DE2945565C2 (de) 1984-01-26

Family

ID=25505323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2945565A Expired DE2945565C2 (de) 1978-11-20 1979-11-10 Poröse Anode für eine Hochtemperatur-Brennstoffzelle

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4247604A (de)
JP (1) JPS6010422B2 (de)
CA (1) CA1120098A (de)
DE (1) DE2945565C2 (de)
GB (1) GB2039131B (de)
NL (1) NL7907877A (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2491681A1 (fr) * 1980-10-06 1982-04-09 Gen Electric Procede de production d'une poudre composee de particules de ceramique encapsulees dans du metal, poudre obtenue et application a la fabrication d'electrode pour pile a combustible
FR2513818A1 (fr) * 1981-09-30 1983-04-01 United Technologies Corp Ruban de matrice et element d'arret de bulles d'une seule piece pour pile a combustible au carbonate fondu
EP0092766A1 (de) * 1982-04-26 1983-11-02 General Electric Company Anoden-Zusammensetzung für geschmolzenes Karbonat enthaltende Brennstoffzelle
EP0111052A2 (de) * 1982-08-19 1984-06-20 Energy Research Corporation Brennstoffzellen-Elektrodenstruktur und ihr Herstellungsverfahren
EP0184539A2 (de) * 1984-12-03 1986-06-11 United Technologies Corporation Binärer Elektrolyt für Brennstoffzellen aus geschmolzenem Karbonat
US4797379A (en) * 1982-08-19 1989-01-10 Energy Research Corporation Electrode structure and method of making same
EP0301110A1 (de) * 1986-04-02 1989-02-01 Institute of Gas Technology Herstellungsverfahren für stabilisierte poröse Anoden für Brennstoffzellen mit geschmolzenen Karbonaten
EP0324479A1 (de) * 1988-01-14 1989-07-19 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffzelle
EP0443683A1 (de) * 1990-02-20 1991-08-28 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland(ECN) Metallpulver auf Nickelbasis zur Herstellung von porösen Anoden fÀ¼r Brennstoffzellen, Herstellung dieses Pulvers und der Anode und Brennstoffzelle, die diese Anode enthält
EP0572017A1 (de) * 1992-05-28 1993-12-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Brennstoff-Elektrode für Festoxidbrennstoffzelle
WO2010015348A1 (de) * 2008-08-04 2010-02-11 Mtu Onsite Energy Gmbh Anode für eine schmelzkarbonat-brennstoffzelle und verfahren zu ihrer herstellung

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57162272A (en) * 1981-03-31 1982-10-06 Hitachi Ltd Fused salt type fuel cell
US4548877A (en) * 1984-05-23 1985-10-22 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Electrolyte reservoir for carbonate fuel cells
JPS6124152A (ja) * 1984-07-13 1986-02-01 Mitsubishi Electric Corp 溶融炭酸塩型燃料電極の製造方法
JPS6174124A (ja) * 1984-09-19 1986-04-16 Fujitsu Ltd 薄膜磁気ヘツドの製造方法
US4596751A (en) * 1984-12-10 1986-06-24 United Technologies Corporation Molten carbonate fuel cell with improved electrolyte storage
US4925745A (en) * 1985-03-29 1990-05-15 Institute Of Gas Technoloy Sulfur tolerant molten carbonate fuel cell anode and process
US4659379A (en) * 1985-04-16 1987-04-21 Energy Research Corporation Nickel anode electrode
JPH0436575Y2 (de) * 1985-11-01 1992-08-28
US4708917A (en) * 1985-12-23 1987-11-24 International Fuel Cells Corporation Molten carbonate cathodes and method of fabricating
US4663250A (en) * 1986-03-12 1987-05-05 Institute Of Gas Technology Reduction of electrode dissolution
JPS6362154A (ja) * 1986-09-01 1988-03-18 Mitsubishi Metal Corp 燃料電池のアノード電極製造用アトマイズドＮｉ合金粉末およびその製造法
US5206095A (en) * 1990-03-19 1993-04-27 Institute Of Gas Technology Carbonate fuel cell anodes
JP3492709B2 (ja) * 1991-04-08 2004-02-03 株式会社東芝 溶融炭酸塩型燃料電池
US5141825A (en) * 1991-07-26 1992-08-25 Westinghouse Electric Corp. Method of making a cermet fuel electrode containing an inert additive
US5229221A (en) * 1992-04-16 1993-07-20 Electric Power Research Institute, Inc. Methods of making anodes for high temperature fuel cells
JPH0668881A (ja) * 1992-08-13 1994-03-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd 溶融炭酸塩型燃料電池
US5312582A (en) * 1993-02-04 1994-05-17 Institute Of Gas Technology Porous structures from solid solutions of reduced oxides
DE4303136C1 (de) * 1993-02-04 1994-06-16 Mtu Friedrichshafen Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schmelzcarbonat-Brennstoffzellen
US5589287A (en) * 1993-10-18 1996-12-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Molten carbonate fuel cell
US6585931B1 (en) * 1995-05-17 2003-07-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Molten carbonate fuel cell anode and method for manufacturing the same
KR100265715B1 (ko) * 1997-07-24 2000-09-15 윤영석 용융탄산염형 연료전지용 애노드의 제조방법
US6492064B1 (en) 1998-06-04 2002-12-10 California Institute Of Technology Organic solvents, electrolytes, and lithium ion cells with good low temperature performance
KR100519938B1 (ko) * 2001-11-01 2005-10-11 한국과학기술연구원 다공성 세라믹 막이 코팅된 용융탄산염 연료전지용 연료극
US8062779B2 (en) * 2006-10-05 2011-11-22 Fuelcell Energy, Inc. Anode for use in a fuel cell and method for making same
US20110013342A1 (en) * 2008-03-25 2011-01-20 Tokyo University Of Science Educational Foundation Administrative Organization Method for producing dielectric film and method for producing capacitor layer-forming material using the method for producing dielectric film
KR101395770B1 (ko) * 2012-08-31 2014-05-16 부산대학교 산학협력단 직접탄소 연료전지용 애노드 전극 및 이를 포함하는 직접탄소 연료전지

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1197066B (de) * 1961-01-27 1965-07-22 Varta Ag Doppelskelett-Katalysatorelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1270145B (de) * 1961-09-19 1968-06-12 Varta Ag Raney-Mischkatalysator fuer Brennstoffelektroden in Brennstoffelementen
DE1279000B (de) * 1964-09-24 1968-10-03 Degussa Verfahren zur Herstellung eines aktivierten Raneykatalysators

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2047916A (en) * 1935-07-27 1936-07-14 Driver Harris Co Alloy
US3297489A (en) * 1964-12-17 1967-01-10 Exxon Research Engineering Co Layered electrode
US4001039A (en) * 1968-07-31 1977-01-04 Leesona Corporation Electrochemical cell with alkali and alkaline earth metal containing electrolyte
US3826686A (en) * 1969-07-24 1974-07-30 Brunswick Corp Electrochemical electrodes
US4140555A (en) * 1975-12-29 1979-02-20 Howmet Corporation Nickel-base casting superalloys

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1197066B (de) * 1961-01-27 1965-07-22 Varta Ag Doppelskelett-Katalysatorelektrode und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE1270145B (de) * 1961-09-19 1968-06-12 Varta Ag Raney-Mischkatalysator fuer Brennstoffelektroden in Brennstoffelementen
DE1279000B (de) * 1964-09-24 1968-10-03 Degussa Verfahren zur Herstellung eines aktivierten Raneykatalysators

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
J.Electrochem.Soc., 111, 1964, S. 1109-1112 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2491681A1 (fr) * 1980-10-06 1982-04-09 Gen Electric Procede de production d'une poudre composee de particules de ceramique encapsulees dans du metal, poudre obtenue et application a la fabrication d'electrode pour pile a combustible
FR2513818A1 (fr) * 1981-09-30 1983-04-01 United Technologies Corp Ruban de matrice et element d'arret de bulles d'une seule piece pour pile a combustible au carbonate fondu
EP0092766A1 (de) * 1982-04-26 1983-11-02 General Electric Company Anoden-Zusammensetzung für geschmolzenes Karbonat enthaltende Brennstoffzelle
EP0111052A2 (de) * 1982-08-19 1984-06-20 Energy Research Corporation Brennstoffzellen-Elektrodenstruktur und ihr Herstellungsverfahren
EP0111052A3 (en) * 1982-08-19 1985-12-11 Energy Research Corporation Fuel cell electrode structure and method of making it
US4797379A (en) * 1982-08-19 1989-01-10 Energy Research Corporation Electrode structure and method of making same
EP0184539A2 (de) * 1984-12-03 1986-06-11 United Technologies Corporation Binärer Elektrolyt für Brennstoffzellen aus geschmolzenem Karbonat
EP0184539A3 (en) * 1984-12-03 1987-01-14 United Technologies Corporation A binary electrolyte for molten carbonate fuel cells
EP0301110A1 (de) * 1986-04-02 1989-02-01 Institute of Gas Technology Herstellungsverfahren für stabilisierte poröse Anoden für Brennstoffzellen mit geschmolzenen Karbonaten
EP0324479A1 (de) * 1988-01-14 1989-07-19 Hitachi, Ltd. Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffzelle
EP0443683A1 (de) * 1990-02-20 1991-08-28 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland(ECN) Metallpulver auf Nickelbasis zur Herstellung von porösen Anoden fÀ¼r Brennstoffzellen, Herstellung dieses Pulvers und der Anode und Brennstoffzelle, die diese Anode enthält
US5238755A (en) * 1990-02-20 1993-08-24 Stichting Energieonderzoek Centrum Nederland Fuel cell containing an anode produced by powder metallurgy
EP0572017A1 (de) * 1992-05-28 1993-12-01 Murata Manufacturing Co., Ltd. Brennstoff-Elektrode für Festoxidbrennstoffzelle
US5368951A (en) * 1992-05-28 1994-11-29 Murata Manufacturing Co., Ltd. Solid oxide fuel cell
WO2010015348A1 (de) * 2008-08-04 2010-02-11 Mtu Onsite Energy Gmbh Anode für eine schmelzkarbonat-brennstoffzelle und verfahren zu ihrer herstellung
CN102113158A (zh) * 2008-08-04 2011-06-29 Mtu场地能源有限责任公司 熔融碳酸盐燃料电池的阳极及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
GB2039131A (en) 1980-07-30
NL7907877A (nl) 1980-05-22
DE2945565C2 (de) 1984-01-26
US4247604A (en) 1981-01-27
JPS5574065A (en) 1980-06-04
CA1120098A (en) 1982-03-16
JPS6010422B2 (ja) 1985-03-16
GB2039131B (en) 1983-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2945565A1 (de) Anode fuer eine hochtemperatur-brennstoffzelle, hochtemperatur-brennstoffzelle mit einer derartigen anode und verfahren zur herstellung der anode
DE2720529C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Brennstoffzellenelektrode
DE2912272C2 (de) Verfahren zur Herstellung hochporöser Elektrodenkörper für elektrische Akkumulatoren
DE2238137A1 (de) Elektrochemische zelle und elektromatrize fuer eine solche zelle
EP0297315B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundes aus einer Cermet-Schicht und einer porösen Metallschicht auf einer oder beiden Seiten der Cermet-Schicht als Diaphragma mit Elektrode(n)
DE68901782T2 (de) Brennstoffzelle, elektrode fuer die zelle und verfahren zur herstellung.
DE2804318A1 (de) Karbonatelektrolyt fuer brennstoffzelle
DE3436597A1 (de) Oxidischer koerper mit ionischer und elektronischer leitfaehigkeit
DE1180014B (de) Galvanisches Brennstoffelement zum Umsetzen von Gasen
DE69120124T2 (de) Anoden für Karbonat enthaltende Brennstoffzellen
DE3403608A1 (de) Brennstoffzelle
DE4303136C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Schmelzcarbonat-Brennstoffzellen
DE2655451C2 (de)
DE19721546C1 (de) Verfahren zur Herstellung von Doppelschichtkathoden-Vorläuferplatten, deren Verwendung zur Herstellung von Doppelschichtkathoden sowie Doppelschichtkathode für Schmelzkarbonatbrennstoffzellen
DE2716370A1 (de) Elektrodenzusammensetzung
DE19609313C1 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kathode für eine Schmelzkarbonat-Brennstoffzelle und eine nach dem Verfahren hergestellte Kathode
DE1271233B (de) Verfahren zum Herstellen aktiver Massen fuer Elektroden von elektrischen Sammlern
DE1671670A1 (de) Elektrode fuer Brennstoffelemente und Verfahren zu ihrer Herstellung
EP0655795A2 (de) Brennstoffzelle und Verfahren zur Herstellung der Anode
DE1496186C3 (de) Verfahren zur Herstellung von Sinterelektroden für Brennstoffelemente
DE1023099B (de) Brennstoff-Element
DE4030944A1 (de) Karbonatschmelzen-brennstoffzelle
DE102004034885A1 (de) Silber-Gasdiffusionselektrode für den Einsatz in CO2-haltiger Luft
DE19512755C2 (de) Poröse Kathode mit bimodaler Porenverteilung und Verfahren zu deren Herstellung
DE1571978A1 (de) Metallische Anoden fuer galvanische Hochtemperatur-Brennstoffzellen mit Festelektrolyt und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: H01M 4/90

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee